模型推理后处理C++代码优化案例

项目场景：

经过推理的后处理运行时间的优化。

先来看下优化前后的时间对比：
优化前：

优化后：

提升还是很大的。

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问题描述

模型推理后得到的数据后处理操作之前时间开销很大。

auto outputsf = pRealEngine->sampleProcess->outData;
    //postprogress

std::vector<float> outputvtemp; 
std::vector<std::vector<BoundingBox>> preds(pRealEngine->num_class); //class-bboxes
BoundingBox temp;
auto n = pRealEngine->modelout_len*pRealEngine->nc;
// int c=0;
for(auto i=0;i<n;i++){
    
    
    outputvtemp.push_back(outputsf[i]);
    if((i+1)%pRealEngine->nc==0) {
    
    
        if(outputvtemp[4]>pRealEngine->confidence_threshold){
    
    
            auto cx = outputvtemp[0];
            auto cy = outputvtemp[1];
            auto w = outputvtemp[2];
            auto h = outputvtemp[3];
            temp.x = std::max(int((cx-w/2)),0);
            temp.y = std::max(int((cy-h/2)),0);
            temp.w = std::min(int(w),int(pImgInfo->i32Width-temp.x));
            temp.h = std::min(int(h),int(pImgInfo->i32Height-temp.y));
            temp.cx = int((cx-w/2));
            temp.cy = int((cx-w/2));
            temp.confidence =  outputvtemp[4];
            temp.classid = getfclassid(outputvtemp);

            preds[temp.classid].push_back(temp);
        }
        outputvtemp.clear();
    } 
}	

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原因分析：

不必要的数据复制：原始代码中使用 outputvtemp.push_back(outputsf[i]) 将 outputsf[i] 添加到 outputvtemp 向量中。这将涉及内存的重新分配和数据复制。为了避免这种开销，可以直接在循环中访问 outputsf 数组，而无需使用额外的向量。

重复计算：循环中计算的值 cx - w/2 和 cy - h/2 在多个地方重复使用。可以将这些计算移动到条件判断的外部，以避免重复计算。

复杂的条件判断： 在循环中有一些条件判断，例如if (outputvtemp[4] > pRealEngine->confidence_threshold)，这些条件判断可能会增加运行时间。确保这些条件判断是必要的，如果可能的话，尽量减少不必要的条件判断。

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解决方案：

auto outputsf = pRealEngine->sampleProcess->outData;
std::vector<std::vector<BoundingBox>> preds(pRealEngine->num_class); //class-bboxes
BoundingBox temp;
auto n = pRealEngine->modelout_len * pRealEngine->nc;
// int elements_per_output = 5; // 每个输出元素包含 5 个值

for (auto i = 0; i < n; i +=pRealEngine->nc)// elements_per_output) 
{
    
    
    float confidence = outputsf[i + 4];

    if (confidence > pRealEngine->confidence_threshold) 
    {
    
    
        auto cx = outputsf[i];
        auto cy = outputsf[i + 1];
        auto w = outputsf[i + 2];
        auto h = outputsf[i + 3];
        temp.x = std::max(int((cx - w / 2)), 0);
        temp.y = std::max(int((cy - h / 2)), 0);
        temp.w = std::min(int(w), int(pImgInfo->i32Width - temp.x));
        temp.h = std::min(int(h), int(pImgInfo->i32Height - temp.y));
        temp.cx = int((cx - w / 2));
        temp.cy = int((cy - h / 2));
        temp.confidence = confidence;
        // 将数组转换为 std::vector<float>
        std::vector<float> outputvtemp(outputsf + i, outputsf + i + pRealEngine->nc);
        
        // 调用 getfclassid 函数，并传递起始和结束索引
         temp.classid = getfclassid(outputvtemp); // 传递起始和结束索引

        preds[temp.classid].push_back(temp);
    }
}

小结

本文是自己项目中遇到的实际问题，由于刚刚上手C++相关的项目，特此记录！！！
C++任重而道远呀，加油呀！！！
2023年9月9日15:33:36